尼古丁對大鼠胰島素敏感性影響及其機(jī)制探討.pdf

1、目的： 研究尼古丁對大鼠胰島素敏感性的影響及相關(guān)機(jī)制。 方法： 首先，在整體動(dòng)物水平上研究尼古丁對胰島素敏感性的影響。將10-11周齡的雄性Sprague-Dawley大鼠隨機(jī)分為生理鹽水組、尼古丁給藥組。生理鹽水組給生理鹽水6周；尼古丁給藥組給尼古丁(3 mg·kg-1·d-1)6周；給藥途徑均為皮下注射，每天1次，給藥容積為0.5 ml/kg，同時(shí)記錄體重變化。分別于造模后3周和6周取空腹血清測定總膽固醇、高

2、密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯、血糖、胰島素等生化指標(biāo)，并計(jì)算HOMA法的胰島素抵抗指數(shù)(HOMA insulin resistance index，HOMA-IR)和B細(xì)胞功能指數(shù) (HOMA B cell function index，HOMA-B)。同時(shí)于造模后3周和6周進(jìn)行胰島素耐量實(shí)驗(yàn)以及糖耐量實(shí)驗(yàn)。另外取脂肪及血管平滑肌組織，提取蛋白質(zhì)，通過Western blot比較尼古丁給藥組與生理鹽水組PPAR-γ蛋白

3、的表達(dá)情況，明確尼古丁是否通過調(diào)節(jié)PPAR-γ蛋白表達(dá)影響整體動(dòng)物胰島素敏感性。 其次，采用離體血管功能實(shí)驗(yàn)研究尼古丁對胰島素敏感性的影響。同上制備尼古丁治療動(dòng)物模型。于造模后6周制備去除外膜和內(nèi)皮的主動(dòng)脈血管環(huán)，分別測定生理鹽水組和尼古丁給藥組對累積濃度10-9 M-10-5 M的胰島素引起的血管舒張功能。 最后，在細(xì)胞模型上驗(yàn)證尼古丁對胰島素敏感性的影響并進(jìn)行機(jī)制研究。分別用地塞米松和高濃度胰島素建立兩種平滑肌細(xì)胞胰

4、島素抵抗模型。在兩種模型上，檢測尼古丁孵育(6x10-6 M)對胰島素刺激的糖攝取功能的影響。 結(jié)果： 1．空腹血清指標(biāo)。大鼠尼古丁給藥3周后，與生理鹽水組比較，胰島素與血糖的比值明顯降低，提示胰島素敏感性增強(qiáng)；B細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-B)明顯降低說明B細(xì)胞基礎(chǔ)分泌功能下降。大鼠給藥6周后，與生理鹽水組相比，胰島素和血糖的比值、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、B細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-B)、均顯著降低，也說明胰島素敏

5、感性增強(qiáng)、B細(xì)胞基礎(chǔ)分泌功能下降。 2．胰島素耐量實(shí)驗(yàn)。給藥3周的尼古丁組在給予胰島素后30分鐘和45分鐘時(shí)間點(diǎn)，血糖值均顯著低于生理鹽水組。說明尼古丁給藥組的胰島素降血糖作用更強(qiáng)，即胰島素敏感性增強(qiáng)。 3．口服糖耐量實(shí)驗(yàn)。給藥6周的尼古丁組，在給予葡萄糖后30分鐘時(shí)間點(diǎn)血清胰島素升高值與血糖升高值的比值(△I30/△PG30)較生理鹽水組降低。該比值反映了B細(xì)胞對葡萄糖刺激的早期胰島素分泌功能。該比值下降表明尼古丁給藥

6、組B細(xì)胞早期分泌功能下降。與生理鹽水組比較，給予葡萄糖后各時(shí)間點(diǎn)尼古丁給藥組胰島素升高值較低，而血糖變化相似，也提示尼古丁組的胰島素敏感性更強(qiáng)。 4．Western blot檢測。尼古丁給藥對皮下、內(nèi)臟脂肪組織及血管平滑肌組織PPAR-γ蛋白的表達(dá)無明顯影響。說明尼古丁不是通過PPAR-γ途徑增強(qiáng)整體動(dòng)物胰島素敏感性，而是通過其他增敏路徑。 5．離體血管實(shí)驗(yàn)。尼古丁給藥6周能夠明顯增強(qiáng)胰島素引起的血管舒張反應(yīng)(P＜0.0

7、5)。說明尼古丁增強(qiáng)了血管平滑肌對胰島素的反應(yīng)。 6．地塞米松(1μM)孵育48h，或者高濃度胰島素(500nM)孵育24h均可建立血管平滑肌細(xì)胞胰島素抵抗模型。尼古丁(6x10-6 M)孵育可增強(qiáng)這兩種胰島素抵抗細(xì)胞模型對胰島素刺激的糖攝取。 結(jié)論： 1．本研究通過整體動(dòng)物水平上考察胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、B細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA-B)、胰島素和血糖的比值，胰島素耐量實(shí)驗(yàn)，口服糖耐量實(shí)驗(yàn)以及離體血管功